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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 光电池和光电化学 » 染料敏化电池中染料分子通常是如何吸附的
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alick_cxj

新虫 (小有名气)

[求助] 染料敏化电池中染料分子通常是如何吸附的

我是做理论模拟计算的，最近正在算染料敏化电池，但我对实验上染料分子的吸附形式不是很了解。一般我在计算模拟的文献中看到他们都是将染料分子垂直吸附在TiO2上的，我不是很清楚这样做的原因，想请教下各位这是不是因为在实验上为了更多的吸附染料分子，提高光的吸收效率（这是我猜的）而尽量有意这样做的？或者在实验上能够测得染料分子主要就是这么吸附的？
吸附的模拟图如下：

DSSC
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1楼2012-01-13 11:08:24
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jiazang

至尊木虫 (著名写手)

刁民
说来惭愧，我是做DSSC多年了，但是对于这个分子如何真正吸附，我还没有研究过。
但是据一般文献说法，是依靠dye分子中的羧基与Ti结合。

具体到是不是分子垂直于TiO2表面，我觉得还是请阁下优化后再看看
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科学：半导体电荷传输和界面电荷转移理论基础和研究方法；技术：污水处理、废酸回用、氢气纯化；工程：光催化反应工程和反应器
2楼2012-01-16 08:40:58
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alick_cxj

新虫 (小有名气)
引用回帖:
楼: Originally posted by jiazang at 2012-01-16 08:40:58:
说来惭愧，我是做DSSC多年了，但是对于这个分子如何真正吸附，我还没有研究过。
但是据一般文献说法，是依靠dye分子中的羧基与Ti结合。

具体到是不是分子垂直于TiO2表面，我觉得还是请阁下优化后再看看

我优化过，就能量上来说肯定是当分子平着放时能量更低，垂直的话我算的情况是能量要高约0.2eV，所以我才会纠结为什么通常一些理论模拟的文献中都是垂直吸附的。我觉得这可能不仅仅是理论上的模型的构建，而是要考虑到实验中的情况，而我不做实验，所以才在这里问的

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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3楼2012-01-16 18:22:12
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jiazang

至尊木虫 (著名写手)

刁民

【答案】应助回帖

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alick_cxj(金币+5): 恩，谢谢，可能是这种原因吧，不过我计算上比较难模拟，分子一多对计算内存，时间的要求太大，估计服务器算一个月都未必能出来结果 2012-01-17 08:47:46
引用回帖:
3楼: Originally posted by alick_cxj at 2012-01-16 18:22:12:
我优化过，就能量上来说肯定是当分子平着放时能量更低，垂直的话我算的情况是能量要高约0.2eV，所以我才会纠结为什么通常一些理论模拟的文献中都是垂直吸附的。我觉得这可能不仅仅是理论上的模型的构建，而是要考 ...

建议考虑染料分子数量很多时，分子间通过叠垛，也就是很多分子通过他们之间的斥力保持相互平行的方式 垂直于半导体表面的吸附

这样一种情形我不知道我说清楚没有。

这一点应该是比较接近于事实，你可以试试这种方式吗？
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科学：半导体电荷传输和界面电荷转移理论基础和研究方法；技术：污水处理、废酸回用、氢气纯化；工程：光催化反应工程和反应器
4楼2012-01-17 08:12:04
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arron.liu

银虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
alick_cxj(金币+5): 谢谢 2012-01-24 08:19:42
我觉得这是一个平衡问题，染料吸附和解吸本身就是平衡，如果1个染料躺着吸附，必然占据更多的TiO2表面，这个表面可能可以使5个染料站着吸附。当这个躺着吸附的染料解吸之后有可能就会被2个或者更多染料占据这个空间，那么原来躺在这的染料就无法继续以躺着的形式吸附，只好也站着喽，如此经过长时间的吸附-解吸过程，所有的染料都只能站着，和春运一样
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5楼2012-01-23 18:14:59
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桀骜liusir

新虫 (初入文坛)
你好，至于是垂直的还是平躺的！我认为有取向性问题！我是做有机染料敏化剂的，是基于给电子-共轭-吸电子结构特点，吸电子集团能与TiO2 吸附，这样就有了取向性，垂直的吸附自然应该有更好的效果，光敏集团充分的暴露在阳光下才会更好的发挥光电转化。还有就是电解质溶液对光活性集团的作用也有取向性！
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混迹小木虫！
6楼2012-04-04 16:04:35
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alick_cxj

新虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by 桀骜liusir at 2012-04-04 16:04:35:
你好，至于是垂直的还是平躺的！我认为有取向性问题！我是做有机染料敏化剂的，是基于给电子-共轭-吸电子结构特点，吸电子集团能与TiO2 吸附，这样就有了取向性，垂直的吸附自然应该有更好的效果，光敏集团充分的 ...

谢谢回复，好像有点理解了，非常感谢
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7楼2012-04-05 09:20:20
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